电子封装与检测技术(LED制造与应用).docxVIP

《电子封装与检测技术》 课 程 报 告 指导老师： 姓 名： 班 级： 学 号： 航空电子工程系 2014年12月  LED制造与应用 （成都航空职业技术学院，成都，610100，中国） 摘要： LED结构及其特征，LED的封装技术，LED的可靠性技术， LED在生活中的应用，本文《LED的制造与应用》以四个方面来阐述。详细介绍了三种常见的LED的封装形式。在高速发展的21世纪人们的生活离不开光源！其光源主要来源于太阳还有就是人类自己所研究的可见光这就是LED发光技术。LED在半导体照明、汽车用灯、信号显示、显示器背光源、信息显示屏、生物、医疗等领域有很广泛的应用，作为目前全球备受瞩目的新一代光源，被称为21世纪最有发展前景的绿色照明光源。 关键词：引脚式封装；平面封装；SMD封装； 1.前言 近年来随着城市建设和电子信息产业的高速发展，人们对光源的需求与日俱增，光源的增加也加大了人们对用电量的需求。随着LED照明技术的开发，LED在照明方面具有的优势体现了出来，其主要在于节能、环保和寿命三方面。LED不依靠灯丝发热来发光，能量转换效率非常高，理论上只需要白炽灯10%的耗能、荧光灯50%的耗能。中国绿色照明工程促进项目办公室曾经做过一项调查，我国每年照明用电量高达3000亿度以上，用LED取代全部白炽灯或者取代部分荧光灯，将节省1/3的照明用电量，这意味着至少节约1000亿度电，相当于一个总投资超过2000亿元的三峡工程的全年发电量。这对于能源十分紧张的我国而言，无疑具有十分重要的战略意义。 在使用寿命方面，LED采用固体封装，结构牢靠，寿命可高达数十万小时，是荧光灯的10倍、白炽灯的100倍，另外，采用LED代替荧光灯可以避免荧光灯破裂而溢出汞所造成的二次污染，而LED的频带只有1～2nm，不会产生紫外线和红外线来污染环境。 LED的节能环保，在当今社会上越来越引起了人们的重视，各个国家也都有具体的计划和措施。我国利用太阳能和风能直接点亮LED路灯，这在其他国家也得到了应用。所以在未来LED制造与应用技术将大大提高，而LED制造产业也将高速发展。 2. LED结构及其特征 LED是（Light-Emitting Diode）的缩写，中文译为发光二极管。就是一种会发光的半导体组件。它能将电能转换为光能，与普通半导体二极管一样都具有两个电极（正极和负极）。LED在工作时需外加电源，由正负两极流入LED。LED的内部结构也有和半导体二极管相似的P区和N区，P区和N区的交界处形成PN结。LED也是具有普通二极管的单向导电功能，如图1.1所示。LED的电流大小是由加在二极管两端的电压大小来控制的，根据加在二极管两端的电压大小，利用通过LED的电流最终使PN结发光。 图1.1 LED的 图1.1 LED的PN结 2.1 LED的基本结构与发光原理 LED器件的制造目的是为了得到光，所以它的基本结构与普通半导体二极管并不一样。图2.1 LED的结构，图2.2 LED芯片结构。 图2.2 LED的芯片结构 图2.2 LED的芯片结构 图2.1 LED的结构 当给发光二极管加上 HYPERLINK /view/3118333.htm \t _blank 正向电压后，从P区注入到N区的 HYPERLINK /view/194378.htm \t _blank 空穴和由N区注入到P区的电子，在PN结附近数微米内分别与N区的电子和P区的空穴复合，产生自发辐射的荧光。（如图2.3所示，）不同的 HYPERLINK /view/50720.htm \t _blank 半导体材料中电子和空穴所处的能量状态不同。当电子和空穴复合时释放出的能量多少不同，释放出的能量越多，则发出的光的 HYPERLINK /view/45341.htm \t _blank 波长越短。常用的是发红光、绿光或黄光的二极管。发光二极管的 HYPERLINK /view/2099379.htm \t _blank 反向击穿电压大于5伏。它的正向 HYPERLINK /view/1823356.htm \t _blank 伏安特性曲线很陡，使用时必须串联限流 HYPERLINK /view/3571.htm \t _blank 电阻以控制通过二极管的 HYPERLINK /view/10897.htm \t _blank 电流。 图 图2.3 LED的发光原理 3. LED的封装 LED芯片只是很小的固体，它的两个电极要在显微镜下才能看到，加入电流后它才会发光。在制作工艺上，除了要对LED芯片的两个电极进行焊接，从而引出正、负电极之外，同时要